Przedmiotem wynalazku jest sposób i urzadze¬ nie do' sterowania wielkimi pradami, zwlaszcza impulsowymi.Wynalazek ma zastosowanie w tych dzialach elektrotechniki, które zajmuja sie wytwarzaniem i komutacja wielkich pradów, a w szczególnosci przy konstrukcji generatorów udarów pradowych i napieciowych. Zastosowanie tych ostatnich jest z kolei bardzo róznorodne — od geologii (wytwa¬ rzanie fal sejsmicznych w skorupie ziemskiej), po¬ przez elektronike kwantowa (zasilanie laserów) do fizyki plazmy i kontrolowanej syntezy termoja¬ drowej) urzadzenia do wytwarzania i utrzymania goracej -plazmy).Znany jest sposób sterowania wielkimi pradami, opisany w monografii pt. Technika bolszich im- pulsnych toków i magnitnych polej, Aotomizdat, Moskwa 1960, w którym impulsem napieciowym inicjuje sie samoistne wyladowanie elektryczne w gazie pomiedzy dwoma elektrodami iskiernika lub tyratronu zamykajacego obwód elektryczny.Znany jest tez sposób sterowania wielkimi pra¬ dami, opisany w Journall of Applied Physics z roku 1970, tom 41, str. 3894, w którym obwód pradowy przerywa sie poprzez stopienie elemenstu topikowego.Znane sa urzadzenia do sterowania wielkimi pradami w postaci róznych odmian iskierników opisane na przyklad w wyzej wymienionej mono¬ grafii: „Technika bolszych impulsowych toków 10 15 40 i magnitalnych polej", oraz przyrzady w postaci tyratronów czy tyrystorów.Urzadzenie do sterowania wielkimi pradami ja¬ kim jest tyratron, urzadzenie najbardziej zblizone w swej budowie do wynalazku, posiada umiesz¬ czone w rozrzedzonym gazie trzy elektrony: za¬ rzona katode emitujaca elektrony, anode oraz znajdujaca sie miedzy nimi ujemnie spolaryzowa¬ na siatke. Do siatki przyklada sie dodatni impuls napieciowy, który umozliwia elektronom emitowa¬ nym z katody swobodny ruch w kierunku anody.Elektrony przyspieszone polem elektrycznym" w obszarze anoda — katoda, jonizuja znajdujacy sie tam gaz i powoduja rozwój samoistnego wy¬ ladowania.W znanych sposobach, ze wzgledu na samoistny charakter wyladowania w gazie czy nie poddaja¬ cy sie kontroli proces rozpadu elementu topikowe¬ go, nie ma mozliwosci plynnej regulacji oraz ksztaltowania impulsów pradowych. ' Znane urzadzenie tak jak i znane sposoby nie zapewniaja plynnej regulacji pradu w obwodzie i spelniaja jedynie role elementów kluczacych — to znaczy badz to zalaczaja (iskierniki i tyratro¬ ny) badz tez go rozlaczaja (elementy topikowe).Dla uksztaltowania impulsu pradowego niezbedne jest, jak to wynika z monografii „Technika bol¬ szych toków i impulsnych magnitnych. polej" two¬ rzenie sieci elektrycznych zlozonych z elementów 134 528U4«2* ^czujacych, pojemnosci, induikcyjnosci i opor- losci.Celem wynalazku jest uzyskanie w odbiorniku przeplywu pradu o wymaganej zaleznosci czaso¬ wej. OdbiorraMem takim rrioze byc na * przyklad uzwojenie pola magnetycznego w eksperymentach fizycznych czy tez rezystancja generatora napie¬ ciowego, stosowanego Ao testowania róznego ro¬ dzaju urzadzen elektrycznych. Wymuszajac okre- lony przebieg pradowy iizytskujemy: w pierwszym" przypadku okreslony wymogami eksperymentu przebieg pola magnetycznego, w czasie, a w dru¬ gim przepadku potrzebami testowanego urzadze¬ nia, ksztalt impulsu napieciowego.W sposobie wedlug wynalazku z zastosowaniem elektrod, które sa w obszarze gazowym, dokonuje sie zrniam gestosci gazu pomiedzy dwiema elektro¬ dami Zmiany gestosci ga2u prowadzi sie zmieniajac cisnienie gazu. w (taki sposób, ze . iloczyn. cisnienia gazu i kwadratu sredniej odleglosci miedzy elek- trodaimi podzielony przez mase atomowa gazu jest zawarty w granicach H0-s-^10_< Niutona, kiedy to nastepuje intensywne usuwanie gazu z obszaru tych elektrod.Zmiany gestosci gazu uzyskuje sie kierujac w obszar elektrod strumien gazu, przy czym ko¬ rzystnie elektrody umieszcza sie w prózni a gaz doprowadza sie impulsowo.Warunek na wspomniane usuwanie-gazu z-ob¬ szaru elektrod ma postac: pd» «4—10~4 Niutona " gdzie: p — cisnienie gazu w obszarze elektrod w temperaturze pokojowej, d — odleglosc miedzy elektrodami A — masa atomowa gazu.. Jezeli w przyblizeniu chociazby spelniony jest przedstawiony warunek, to przeplywowi pradu to¬ warzyszy intensywne przemieszczanie zjonizowa- nego igazu w kierunku katody.Stosujac azurowa katode powoduje sie usuwanie zjonizowanego gazu z obszaru miedzyelektrodo- wego, którego obecnosc warunkuje istnienie prze¬ wodnictwa.Jezeli nie zapewni $ie doplywu nowych ilosci gazu, to przewodnosc wyladowania bedzie niemal równoznaczna z calkowitym zerwaniem pradu. Aby otrzymac przeplyw pradu na wymaganym pozio- • mie nieodzowny jest ciagly doplyw nowego gazu do obszaru miedzyclekitrodowego. Doplyw ten okre¬ sla zaleznosc: V(paXmVsek) • JXi0^xi - gdzie: V jest szybkoscia doprowadzenia gazu.W celu uzyskania okreslonych zmian przewod¬ nosci w zakresie pojedynczych mikrosekund, kie¬ dy to szybkosc fali gazowej jest zbyt mala, aby modelowac przeplyw pradu poprzez zmiane doply¬ wu gazu, wykonuje sie elektrody profilowe o zmiennej odleglosci d miedzy nimi i gaz wpro¬ wadzany jest miedzy nie jednorazowo. ii •o si 49 43 80 " W takiej sytuacji charakterystyka czasowa prze* wodnosci wypadkowej okreslac-sie bedzie szyb¬ koscia oprózniania poszczególnych fragmentów ob¬ szaru miedzyelektrodowego. --.--¦-. s Dla poszerzenia zakresu pradowego i posiada¬ nia dodatkowej mozliwosci modelowania przewod¬ nosci . korzystne -gest zastosowanie Stalego lub zmie¬ niajacego sie w czasie zewnetrznego poJa.rAagne- : tycznego. ...... - : .Urzadzenie wedlug wynalazku* zawiera komore i dwie elektrody, katode i anode. Elektrody te sa azurowe i odizolowane sa izolatorem. We wnetrzu " Koimory znajduje sie impulsowe zródlo gazu oraz korzystnie uzwojenie wytwarzajace pole magne¬ tyczne, jak równiez umieszczony w sasiedztwie ka¬ tody uklad pompowy. Elektrody, impulsowe zród¬ lo gazu, uzwojenie oraz uklad pompowy w urza¬ dzeniu wedlug wynalazku posiadaja korzystna sy¬ metrie obwodowa. Elektrody uformowane sa z prostych badz wygietych pretów.Sposób oraz uzradzenie wedlug wynalazku daje mozliwosc plynnej regulacji pradu oraz mozliwosc ksztaltowania impulsu" pradowego zarówno w za¬ kresie czasu, jak i zaniku impulsu pradowego.(Wynalazek jest objasniony na przykladzie wy¬ konania odtworzonym na rysunku, przedstawiaja¬ cym schemat ideowo-blokowy urzadzenia do ste* rowania przeplywem wielkich pradów.¦-* • W komorze -prózniowej -1,- wewnatrz której wy¬ twarzana jest przy pomocy pompy prózniowej 2 wysoka próznia znajduja sie: azurowa katoda 3 i azurowa anoda 4, najkorzystniej tworzace zes¬ pól o osiowej symetrii, "izolowane miedzy soba w obszarze polaczenia z obwodem zewnetrznym przy pomocy konwencjonalnego izolatora 5. Wew¬ natrz komory 1, od strony anody 4 umieszczone jest odpowiednie zródlo gazu 6, moze .to byc na przyklad zawór elektromagnetyczny otwierajacy zbiornik z gazem w zaprogramowany sposób.Wchodzaca w obszar miedzyelektrodowy struga gazu (7) powoduje wyladowania miedzy elektroda¬ mi i przeplyw pradu okreslony wlasnosciami ob¬ wodu zewnetrznego i wlasnosciami wyladowania plazmowego.Wlasnosci wyladowania plazmowego zaleza z ko¬ lei od gestosci i uksztaltowania strugi gazowej 7 oraz od rozmiarów i ksztaltu katody '3 i anody 4.Wielkosci te sa tak dobrane, ze podczas wylado¬ wania elektrony dryfujace w skrzyzowanych pó¬ lach elektrycznym i magnetycznym znaczna czesc drogi przebywaja przesuwajac sie wzdluz katody 3 i anody 4, a jony 8 swobodnie opuszczaja, ob¬ szar wyladowania poprzez powierzchnie azurowej katody 3.W celu poprawienia wlasnosci sterujacych i uzyskania dodatkowej mozliwosci wplywania na przewodnosc wyladowania, korzystne jest przy po¬ mocy centralnie umieszczonego przewodnika 9 za¬ silanego zródla pradu wytworzyc dodatkowe pole magnetyczne prostopadle do linii sil pola elek¬ trycznego istniejacego pomiedzy katoda 3 i ano¬ da 4. Wlasnosci sterujace regulatora trwaja tak dlugo, jak mozliwe jest kontrolowanie cisnienia w obszarze miedzyelektrodowym Cza§ ten okryto-1*4829 ny jest wlasnoscia ukladów pompujacych gaz z komory prózniowej 1.Przy niewielkiej szybkosci pompowania wlas¬ nosci sterujace regulatora ograniczac sie beda do czasu wypelnienia komory gazem. W takich sy- * tuaojach regulator plazmowy bedzie sie nadawal jedynie do sterowania szybkich przebiegów prado¬ wych. Aby umozliwic wlasnosci sterujace przez dluzszy czas, korzystnie jest w bezposrednim sa¬ siedztwie katody Umiescic zespól ;pomp sorpcyjnych *• o duzej wydajnosci 10.Zastrzezenia patentowe 1. Sposób sterowania wielkimi pradami zwlasz¬ cza impulsowymi z zastosowaniem elektrod, które umieszczone sa w obszarze gazowym, znamienny tym, ze dokonuje sie zmian gestosci gazu pomie¬ dzy dwiema elektrodami, przy czym zmiany ges¬ tosci prowadzi sie zmieniajac cisnienie gazu w ta¬ ki sposób, ze iloczyn cisnienia gazu i kwadraitu ii sredniej odleglosci miedzy elektrodami podzielo¬ ny przez mase atomowa gazu jest zawarty w gra¬ nicach 10-3—10-4 Niutona, w których to warun¬ kach nastepuje intensywne usuwanie gazu z ob¬ szaru tych elektrod. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze zmiane gestosci gazu dokonuje sie przez kierowa¬ nie do obszaru elektrod strumienia gazu, przy czym korzystnie elektrody umieszcza sie w próz¬ ni, a gaz doprowadza sie impulsowo. 3. Urzadzenie do sterowania wielkimi pradami, zwlaszcza impulsowymi, z zastosowaniem elektrod umieszczonych w komorze prózniowej, znamienne tym, ze dla zabezpieczenia kontrolowanych amian pradu przeplywajacego miedzy dwiema elektroda¬ mi elektrody w postaci katody (3) i anody (4) sa azurowe, a wewnatrz komory próznowej (1) umieszczone jest impulsowe zródlo gazu (6), a takze korzystnie przewodnik z pradem (9), oraz równiez korzystnie umieszczony w poblizu kato¬ dy i anody zespól pomp sorpcyjnych (10). 0 0 m 9 +! i P (- I "L PLThe subject of the invention is a method and device for controlling large currents, especially impulse currents. The invention is applicable to those branches of electrical engineering that deal with the generation and commutation of high currents, and in particular in the construction of surge and voltage surge generators. The application of the latter, in turn, is very diverse - from geology (generation of seismic waves in the earth's crust), through quantum electronics (powering lasers) to plasma physics and controlled thermonuclear synthesis) of a device for the production and maintenance of hot-plasma. The method of controlling high currents is known, described in the monograph entitled Technique of Bolsheter Pulse and Magnitude Floats, Aotomizdat, Moscow 1960, in which a voltage impulse initiates a spontaneous electric discharge in the gas between two electrodes of a spark gap or a thyratron that completes an electric circuit. Applied Physics of 1970, vol. 41, p. 3894, in which the current circuit is interrupted by the melting of a fusible element. There are devices for controlling large currents in the form of various types of spark gaps described, for example, in the above-mentioned monograph: " thyratrons or thyristors. A device for controlling high currents, which is a thyratron, a device closest in its structure to the invention, has three electrons embedded in the diluted gas: cathode emitting electrons, anode and a negatively polarized lattice between them e. A positive voltage pulse is applied to the grid, which allows the electrons emitted from the cathode to move freely towards the anode. Electrons accelerated by an electric field "in the anode-cathode region, ionize the gas there and cause the development of spontaneous discharge. Due to the intrinsic nature of the gas discharge or the uncontrolled decay process of the fusible link, there is no possibility of smooth regulation and shaping of the current pulses. 'The known device and the known methods do not provide smooth current control in the circuit and only fulfill the roles of the keying elements - that is, they either enclose it (spark gaps and thyratrons) or disconnect it (fusible elements). The creation of electrical networks consisting of elements 134 528U4 «2 * ^ sensing, capacitance, inductance and resistance. Objective The invention is based on obtaining a current flow in the receiver with the required time dependency. I perceive such a difference to be, for example, the winding of the magnetic field in physical experiments or the resistance of the voltage generator used to test various types of electrical devices. By forcing a specific current waveform, we obtain: in the first case, the course of the magnetic field in time, determined by the requirements of the experiment, and in the second case by the needs of the tested device, the shape of the voltage pulse. In the method according to the invention, using electrodes that are in the gas area , the gas density changes between the two electrodes The changes in the gas density are carried out by changing the gas pressure in such a way that the product of the gas pressure and the square of the average distance between the electrodes divided by the atomic mass of the gas is contained within the limits H0- s- ^ 10_ <Newton, when there is an intensive removal of gas from the area of these electrodes. Changes in the density of the gas are achieved by directing a stream of gas into the area of the electrodes, preferably the electrodes are placed in a vacuum and the gas is applied in pulses. -gas from the-area of the electrodes has the form: pd »« 4-10 ~ 4 Newton "where: p - gas pressure in the area of the electrodes at the temperature room temperature, d - the distance between the electrodes A - the atomic mass of the gas. If, for example, the above condition is met, the current flow is accompanied by an intensive movement of the ionized gas towards the cathode. Using the azurized cathode causes the removal of ionized gas from the area inter-electrode, the presence of which determines the existence of conductivity. If it does not provide the inflow of new amounts of gas, the discharge conductivity will be almost equivalent to a complete break of the current. In order to obtain the required current flow level, a continuous flow of new gas into the copper-copper region is indispensable. This inflow is defined by the relationship: V (paXmVsek) • JXi0 ^ xi - where: V is the gas feed rate. In order to obtain specific conductivity changes in the range of single microseconds, when the gas wave velocity is too small to model the current flow through the change of the gas supply, profiled electrodes are made with a variable distance between them and the gas is introduced between them once. ii • o si 49 43 80 "In such a situation, the time characteristic of the resultant conductivity will determine the evacuation rate of individual fragments of the inter-electrode area. --.-- ¦-. s To extend the current range and have an additional the possibility of modeling the conductivity. the advantageous application of a solid or time-varying external rAagna: ...... -:. The device according to the invention * comprises a chamber and two electrodes, a cathode and an anode. They are also azure and are isolated as an insulator. Inside "Koimora there is a pulsed gas source and preferably a winding generating a magnetic field, as well as a pumping system located adjacent to the cathode. The electrodes, pulsed gas source, winding, and pumping system in the apparatus of the invention have preferred circuit systems. The electrodes are formed of straight or curved rods. The method and the arrangement according to the invention give the possibility of smooth regulation of the current and the possibility of shaping the current impulse both within the time range and the decay of the current impulse. , presenting a schematic and block diagram of a device for controlling the flow of high currents. In the -vacuum chamber -1, - inside which a high vacuum is produced by means of a vacuum pump 2, there are: an azure cathode 3 and an azure cathode the anode 4, most preferably forming a field of axial symmetry, "insulated between them in the area of connection with the external circuit by means of a conventional insulator 5. Inside the chamber 1, on the anode side 4, there is a suitable gas source 6, it may be on example: a solenoid valve that opens a gas tank in a programmed manner. A stream of gas (7) entering the inter-electrode area causes discharge and between the electrodes and the flow of current determined by the properties of the external circuit and the properties of the plasma discharge. The properties of the plasma discharge depend in a circle on the density and shape of the gas stream 7, and on the size and shape of the cathode 3 and the anode 4. selected that during the discharge, the electrons drifting in the crossed electric and magnetic fields travel a significant part of the path along the cathode 3 and the anode 4, and the ions 8 freely leave the discharge area through the azuric cathode 3 surface. the conductivity of the discharge, it is advantageous to create an additional magnetic field perpendicular to the line of force of the electric field between the cathode 3 and anode 4 by means of a centrally located conductor 9 of the supplied current source. they last as long as it is possible to control the pressure in the copper area The electrode part This covered part-1 * 4829 is a property of the systems pumping gas from the vacuum chamber 1. At a low pumping speed, the control properties of the regulator will be limited until the chamber is filled with gas. In such situations, the plasma controller will only be suitable for controlling high-speed currents. In order to enable the control properties over a longer period of time, it is preferable to place a set of sorption pumps with high efficiency in the immediate vicinity of the cathode 10. Patent claims 1. A method of controlling high currents, especially pulsed ones, with the use of electrodes placed in the gas area , characterized in that the gas density is changed between two electrodes, the changes in density being carried out by changing the gas pressure in such a way that the product of the gas pressure and the square, and the mean distance between the electrodes divided by the atomic mass the gas is in the range of 10-3-10-4 Newton, under which conditions there is an intensive removal of gas from the area of these electrodes. 2. The method according to claim The method of claim 1, characterized in that the change of gas density is effected by directing a gas stream to the electrode region, preferably the electrodes are placed in a vacuum and the gas is supplied in pulses. 3. A device for controlling high currents, especially pulsed ones, with the use of electrodes placed in a vacuum chamber, characterized by the fact that in order to protect the controlled current flowing between two electrodes, the electrodes are in the form of a cathode (3) and an anode (4) in azure, and inside the vacuum chamber (1) there is a pulsed gas source (6) and preferably a current conductor (9), and also preferably a sorption pump unit (10) located near the cathode and anode. 0 0 m 9 +! and P (- I "L PL